認(rèn)識(shí)問(wèn)題

由馬蹄窯（罐罐窯）到輪窯是一次技術(shù)飛躍，那么從輪窯發(fā)展到隧道窯，不僅僅是技術(shù)進(jìn)步，更是由高強(qiáng)度勞動(dòng)走向機(jī)械化、自動(dòng)化發(fā)展需要。雖然馬蹄窯沒(méi)有輪窯和隧道窯的預(yù)熱、焙燒和保溫帶（簡(jiǎn)稱(chēng)三帶），但由于在焙燒時(shí)采取的獨(dú)特焙燒辦法，實(shí)際上也是按照三帶操作進(jìn)行的，如前期起火小而且慢，這實(shí)際就是對(duì)窯里的磚進(jìn)行預(yù)熱過(guò)程，也就是說(shuō)現(xiàn)在的磚坯就處于預(yù)熱帶，中后期的大火就是焙燒過(guò)程，這時(shí)候窯里的磚坯就處于焙燒帶，后期的封窯和用水飲窯實(shí)際就是保溫冷卻過(guò)程，從馬蹄窯焙燒工藝看磚坯也要經(jīng)過(guò)預(yù)熱——焙燒——保溫冷卻過(guò)程，只不過(guò)各帶是分開(kāi)操作的。這些過(guò)程是利用焙燒操作辦法和長(zhǎng)的焙燒時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)的，是非連續(xù)化過(guò)程。輪窯由于有了一定窯長(zhǎng)，預(yù)熱、焙燒、保溫冷卻是連續(xù)不斷的過(guò)程，哈風(fēng)閘不斷的提遠(yuǎn)落近，火不斷的持續(xù)向前走，各帶也隨之向前移動(dòng)。隧道窯與輪窯的焙燒原理是一樣的，所不同是輪窯是火走磚不動(dòng)，隧道窯是磚走火不動(dòng)。輪窯的焙燒速度高于馬蹄窯，主要原因是熱利用率比馬蹄窯高，實(shí)現(xiàn)了預(yù)熱、焙燒、保溫冷卻連續(xù)化。隧道窯火行速度高于輪窯，主要原因是輪窯在焙燒時(shí)必須要把窯墻窯頂和磚坯一起加熱到一定的溫度火才可向前運(yùn)行。火不斷向前，需要不斷消耗熱量來(lái)加熱窯墻窯頂，窯墻窯頂?shù)臏囟葘儆诓粩嘧儎?dòng)狀態(tài)，不斷的蓄熱耗能；而隧道窯由于坯動(dòng)火不動(dòng)，窯墻窯頂?shù)臏囟葘儆诜€(wěn)定狀態(tài)，無(wú)蓄熱消耗，只要把磚坯加熱到一定溫度就可以了，所以不再需要時(shí)間加熱窯墻窯頂，火行速度就比輪窯快（是快的主要原因之一）。因?yàn)榇u坯在三帶必須在一個(gè)允許的合理時(shí)間內(nèi)完成物理和化學(xué)的變化，在相同時(shí)間內(nèi)，火行速度越快所需三帶的距離就越長(zhǎng)，所以隧道窯的三帶就比輪窯長(zhǎng)。從以上簡(jiǎn)析看，過(guò)短的隧道窯壓縮了三帶的必要長(zhǎng)度，顯然是不合理的。

承建者問(wèn)題

隧道窯是引進(jìn)技術(shù)，在“過(guò)度”的吸收和消化過(guò)程中存在不少問(wèn)題，特別是承建者由于技術(shù)和認(rèn)識(shí)方面存在不足或缺陷，很多隧道窯建的都比較短，特別有的承建者，根本不懂得隧道窯的特點(diǎn)和焙燒原理，就隨便與老板談一談，有的連張圖紙都沒(méi)有，在地上畫(huà)一畫(huà)就開(kāi)始建設(shè)，建窯時(shí)為了省錢(qián)，能短就短，使建成的隧道窯沒(méi)有足夠的長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)磚坯在預(yù)熱帶、焙燒帶和保溫冷卻帶有允許的合理停留時(shí)間，生產(chǎn)中產(chǎn)量、質(zhì)量都存在嚴(yán)重問(wèn)題。筆者曾見(jiàn)過(guò)一條內(nèi)寬3.6m隧道窯長(zhǎng)度只有60m，火行速度一個(gè)小時(shí)不足2m,燒出的磚質(zhì)量很差，合格率不到60%，耗能高達(dá)460kcal／kg成品。

建設(shè)者原因

一是有的建設(shè)者，對(duì)隧道窯原理認(rèn)識(shí)不夠清楚，就盲目上馬；二是資金不足，為了減少投資，就無(wú)原則的縮短窯長(zhǎng)；三是被承建者忽悠，誰(shuí)建設(shè)費(fèi)用低就叫誰(shuí)建，使得隧道窯越建越短；四是錯(cuò)誤的把輪窯的三帶長(zhǎng)度用在建隧道窯上；五是場(chǎng)地問(wèn)題，有的在過(guò)去輪窯的基礎(chǔ)上建隧道窯，由于輪窯場(chǎng)地比較短，就在原來(lái)輪窯基礎(chǔ)上建設(shè)成短的隧道窯。

操作工的問(wèn)題

一企業(yè)建有4.6m內(nèi)寬、長(zhǎng)度143m、31個(gè)車(chē)位隧道窯兩條，按說(shuō)窯爐夠長(zhǎng)，但燒出的磚都是酥脆磚。老板給筆者打電話問(wèn)燒出磚酥脆原因，就告訴他們常規(guī)處理辦法：把進(jìn)出口漏風(fēng)處堵好，進(jìn)車(chē)口盡量不要進(jìn)冷風(fēng)；進(jìn)焙燒窯的磚坯干燥要好；適當(dāng)延長(zhǎng)預(yù)熱帶；優(yōu)化調(diào)整哈風(fēng)閘開(kāi)度。過(guò)了兩天又打電話說(shuō)出來(lái)的磚還是酥脆，邀請(qǐng)筆者去看看。不看不知道，一看“神”操作：隧道窯設(shè)計(jì)有9對(duì)哈風(fēng)閘，最前面的6對(duì)閘全關(guān)，只用7、8、9車(chē)位的三個(gè)哈風(fēng)閘是開(kāi)的，更“神”的是緊靠焙燒帶后部，也就是在850℃處（20車(chē)位處）分別都安裝有兩臺(tái)30000m3/h風(fēng)量的離心風(fēng)機(jī)，呼呼的向窯內(nèi)吹冷風(fēng)，而出車(chē)口的門(mén)大開(kāi)，幾臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)全關(guān)。我算了一下，31個(gè)車(chē)位長(zhǎng)的窯實(shí)際變成14（31-11-6=14）個(gè)車(chē)位長(zhǎng)的窯,也就是說(shuō)143m長(zhǎng)的隧道窯，人為變短成64m長(zhǎng)，難怪燒出的磚都是酥脆的。 8車(chē)位的排煙管道都燒成紅色的了，7車(chē)位的排煙支管都有高溫?zé)^(guò)的明顯痕跡。8車(chē)位的溫度已達(dá)900℃，磚坯一旦進(jìn)到7車(chē)位就馬上進(jìn)入700℃左右的高溫區(qū)，這期間磚坯殘余水分的排除和573℃的晶型轉(zhuǎn)化等都是在升溫速率過(guò)快、預(yù)熱區(qū)域過(guò)短、溫度梯度過(guò)大、固態(tài)反應(yīng)時(shí)間過(guò)少的不合理的溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行，不僅磚坯的物理結(jié)構(gòu)受到破壞，在573℃時(shí)晶型膨脹變化等過(guò)程也受到嚴(yán)重影響。如此的操作是不可能出合格磚的?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，燒出的磚強(qiáng)度都不如從干燥室出了的磚坯強(qiáng)度高，這樣的操作持續(xù)一年多，酥脆磚也出了一年多，同區(qū)域的磚賣(mài)0.36元／塊，該廠磚0.16／塊都難賣(mài)動(dòng)，產(chǎn)量也很低，能耗卻高達(dá)420kcal／kg成品，一年下來(lái)綜合損失高達(dá)數(shù)千萬(wàn)元。

建短的弊端

建設(shè)隧道窯的目的是高產(chǎn)、質(zhì)優(yōu)、低耗，但如果隧道窯建的比較短，那就事與愿違，得不償失，主要問(wèn)題是：

能耗高

一般短隧道窯能耗高達(dá)400kcal／kg以上，根本談不上節(jié)能。比輪窯能耗高50%左右，出來(lái)的磚有些還有紅火，磚沒(méi)能冷卻就被推出，就是運(yùn)到卸磚區(qū)磚垛中部還能看到火，為了及時(shí)卸磚，就用水澆到熾熱的磚上，熱量浪費(fèi)極其嚴(yán)重。由于能耗高，給污染物達(dá)標(biāo)排放帶來(lái)極大麻煩。

產(chǎn)量低 

棄輪建隧本是技術(shù)進(jìn)步的要求，但由于窯建的短，焙燒速度不快，稍快就出質(zhì)量問(wèn)題，不得不壓縮進(jìn)車(chē)速度，降低產(chǎn)量，隧道窯的優(yōu)勢(shì)不能很好的發(fā)揮出來(lái)，這就事與愿違了，加之能耗高，就更得不償失。

質(zhì)量差

 由于隧道窯建的短，預(yù)熱、焙燒和保溫冷卻帶就逼迫壓縮短，升溫速率就會(huì)超過(guò)原料的允許范圍，磚坯沒(méi)有循序漸進(jìn)的預(yù)熱就被推進(jìn)焙燒帶，加大了磚坯內(nèi)外溫差和內(nèi)外收縮差，裂紋、炸坯不可避免。進(jìn)入焙燒帶由于急劇升溫，不僅復(fù)雜的變化過(guò)程不能很好完成，燒透率也極低。后端幾乎來(lái)不及保溫冷卻就被推出隧道窯，降溫速率又過(guò)大，各種裂紋、收縮變形非常多，質(zhì)量難以保障。

長(zhǎng)隧道窯的實(shí)踐

隧道窯的長(zhǎng)短受原料、燃料等因素影響，但總體是宜長(zhǎng)不宜短，合理的隧道窯長(zhǎng)度是提高產(chǎn)量和質(zhì)量的保證。磚坯進(jìn)入隧道窯必須經(jīng)過(guò)一個(gè)預(yù)熱、、焙燒、保溫冷卻的過(guò)程，這都需要在一定的時(shí)間內(nèi)完成，這個(gè)原則是不能違背的，否則產(chǎn)量質(zhì)量都會(huì)受到影響。如前面所述3.6m寬60m長(zhǎng)的隧道窯，日產(chǎn)量折標(biāo)在9萬(wàn)塊以下，能耗高達(dá)460kcal／kg以上。而另一企業(yè)建有同樣寬的3.6m寬隧道窯，長(zhǎng)度在原來(lái)90m基礎(chǔ)上加長(zhǎng)到150m長(zhǎng)，日產(chǎn)標(biāo)磚由過(guò)去的16萬(wàn)提高到30萬(wàn)塊，熱耗由原來(lái)的400kcal／kg也降到310kca／kg，合格率在97%以上。實(shí)踐證明過(guò)去說(shuō)窯爐長(zhǎng)了阻力就大、焙燒速度慢的觀點(diǎn)是片面的，實(shí)際情況截然相反：窯爐適當(dāng)加長(zhǎng)，焙燒速度會(huì)更快，焙燒出來(lái)的磚質(zhì)量更高，所以說(shuō)合理加長(zhǎng)隧道窯長(zhǎng)度是增加產(chǎn)量和提高質(zhì)量的關(guān)鍵。如何改變窯長(zhǎng)阻力大的問(wèn)題？只要在出車(chē)口處安裝上了窯門(mén)和冷卻風(fēng)機(jī)（有的也叫增氧風(fēng)機(jī)）就迎刃而解了。出車(chē)口處安裝窯門(mén)和冷卻風(fēng)機(jī)的好處： 

加快焙燒速度

這對(duì)提高焙燒速度是非常有效的，出完車(chē)后關(guān)掉窯門(mén)，開(kāi)啟冷卻風(fēng)機(jī)（先進(jìn)的窯爐，冷卻風(fēng)機(jī)一直都開(kāi)），向窯內(nèi)強(qiáng)制送風(fēng)，推風(fēng)前行，不僅減輕了排煙風(fēng)機(jī)壓力，而且加快了冷熱交換速率，有效的促進(jìn)焙燒速度的提高，火行速度可超過(guò)7m／h。

提高焙燒質(zhì)量

過(guò)去小斷面隧道窯，特別是過(guò)短的隧道窯，幾乎都沒(méi)有設(shè)計(jì)窯門(mén)和冷卻風(fēng)機(jī)，采用的是全負(fù)壓焙燒工藝，加之是內(nèi)燃燒磚，一般坯垛中間的溫度較高，聚集著很多輻射熱量，本應(yīng)該通過(guò)氣體的對(duì)流把高溫拉走，但由于窯內(nèi)是全負(fù)壓，很難把坯垛中間的高溫氣體均勻抽走，加之空氣遇到高溫就會(huì)膨脹，溫度越高，膨脹越大，相應(yīng)的壓力就越大，使夾在磚垛中間的氣體因膨脹很難順利拉走，因而熱量就會(huì)聚集的越來(lái)越多，溫度會(huì)越來(lái)越高，造成坯垛中間制品過(guò)燒，這就是負(fù)壓焙燒最大的弊端之一。如果三隙（邊隙、頂隙、垛隙）稍大，問(wèn)題就更嚴(yán)重。但出車(chē)口安裝有窯門(mén)和冷卻風(fēng)機(jī)，就可以向窯內(nèi)強(qiáng)制送風(fēng)，在焙燒帶中后部，形成正壓。窯內(nèi)中后部形成正壓的好處是，只要有縫隙，不管縫隙大小，風(fēng)都會(huì)見(jiàn)縫就鉆，不僅會(huì)把坯垛中部聚集的高溫氣體給頂出來(lái)，而且還能在窯內(nèi)對(duì)溫度起到比較好的攪拌作用，使斷面溫度更加趨于均勻化。由于斷面溫度比較均勻，從而使燒出的磚色差小，收縮一致性較好，大大降低了外生內(nèi)好，或外好內(nèi)焦的質(zhì)量問(wèn)題，有效的克服了負(fù)壓焙燒造成的斷面溫差大、磚質(zhì)量差的弊端。

降低能耗

設(shè)計(jì)有窯門(mén)和冷卻風(fēng)機(jī)的隧道窯，可通過(guò)強(qiáng)制送風(fēng)，不僅促進(jìn)焙燒帶斷面溫度更加一致性，而且燃料能更好的足氧燃燒，熱量能得到充分發(fā)揮，相對(duì)節(jié)省燃料。從實(shí)際能耗看，出車(chē)口設(shè)計(jì)有窯門(mén)和冷卻風(fēng)機(jī)的隧道窯，與沒(méi)有設(shè)計(jì)的對(duì)比，每燒成1公斤產(chǎn)品消耗的燃料會(huì)減少50kcal以上。

促進(jìn)環(huán)保達(dá)標(biāo)

由于燃料消耗相對(duì)少，排放的煙氣就少，消耗的脫硫劑就少，也相應(yīng)節(jié)約了支出。是不是出車(chē)口處安裝上窯門(mén)和冷卻風(fēng)機(jī)，向窯內(nèi)強(qiáng)制送風(fēng)就會(huì)造成排出的煙氣含氧量更高？其實(shí)這個(gè)擔(dān)心是沒(méi)有必要的，因?yàn)闊煔庵械暮趿扛吲c排煙風(fēng)機(jī)開(kāi)的大小有直接關(guān)系，而正壓焙燒由于氣體能和被燒磚坯全面接觸，反而能更多的消耗氧氣，更有利于降低煙氣中的含氧量，折算過(guò)量空氣系數(shù)會(huì)低。

有效防止熱量浪費(fèi)

出車(chē)口設(shè)計(jì)窯門(mén)和冷卻風(fēng)機(jī)，不僅能很好的做到強(qiáng)制送風(fēng)，而且能加快冷風(fēng)與磚的冷熱交換，更多的把熱量交換出來(lái)送向前，有效減少成品磚帶走熱量，提高熱利用率，同時(shí)必要時(shí)也能有效的限制向隧道窯內(nèi)進(jìn)風(fēng)，對(duì)控制窯溫非常有利。

總結(jié)

過(guò)短的隧道窯看是前期投資少點(diǎn)，但會(huì)給以后的運(yùn)行埋下很大的隱患，導(dǎo)致能耗高、產(chǎn)量低、質(zhì)量差、環(huán)保不易達(dá)標(biāo)等一系列問(wèn)題，得不償失。過(guò)去由于種種原因已經(jīng)建短的隧道窯，從經(jīng)濟(jì)和長(zhǎng)遠(yuǎn)看要適當(dāng)改造加長(zhǎng)，要依據(jù)企業(yè)本身的原料、燃料、磚型、產(chǎn)量、質(zhì)量等方面綜合考慮?？傊谧非螽a(chǎn)量和質(zhì)量的今天，隧道窯宜長(zhǎng)不宜短，實(shí)踐證明隧道窯長(zhǎng)度原則不能低于135m。一般情況下隧道窯寬度和長(zhǎng)度沒(méi)有必然聯(lián)系。